[發明專利]一種清管器控速方法

有效

• 申請號: 201710305552.7
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106903122B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 張均富;趙上馬;楊夢鷗;程創
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: B08B9/055
• 分類號: B08B9/055
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.一種清管器控速方法，使用的控速裝置包括外骨架（4）、內骨架 （13） 、防撞支架（1） 、前皮碗組件、后皮 碗組件、里程輪組件（9）、控速轉閥、控制系統（18）和用于安放控制系統的密封倉，其特征在于：

所述控速轉閥由活動翼型扇葉（11）和周向控制機構組成；活動翼型扇葉（11）由翼型葉片 (11-4) 及位于翼型葉片 (11-4) 一端的第一軸頸 (11-5)，位于翼型葉片 (11-4) 另一端的軸環 (11-3) 、第二軸頸 （11-2）和軸頭 (11-1) 構成，活動翼型扇葉 (11) 的數量應使環形流道可處于完全封閉的狀態；周向控制機構由換向輪組件（5）、安裝環（20）、齒環（21） 和扇形齒輪 （6）組成，換向輪組件（5）至少為三套，各套換向輪組件結構相同，均包括第一支架（22）、第二支架（23） 、第三支架（26）、摩擦輪（24）、輪軸（25）、電機（28）、螺栓（27）、彈簧軸（29）、減震彈簧（31）、從動齒輪（32）和主動齒輪（33），所述電機（28）安裝在第一支架（22）上，所述主動齒輪（33）安裝在電機軸（34）上，所述從動齒輪（32）與主動齒輪（33）組成齒輪傳動副，所述第二支架（23）與從動齒輪（32）的安裝軸固連，所述第三支架（26）通過螺栓 （27） 與第二支架（23）鉸連，所述減震彈簧（31）通過彈簧軸（29）和螺母（30）安裝在第二支架（23）上且第三支架（26）套裝在彈簧軸的一端并通過螺母定位，所述摩擦輪（24）通過輪軸（25）安裝在第三支架（26）；安裝環（20）是由至少兩個圓弧形件組合形成的圓環，齒環 (21) 是由至少兩個圓弧形齒件組合形成的一側環面為齒面的圓環，所述扇形齒輪（6）的數量與活動翼型扇葉（11）的數量相同，各扇形齒輪（6）的端面上設置有與活動翼型扇葉（11）組合的通孔，各扇形齒輪（6）與齒環（21）的齒面組成傳動副；

所述外骨架（4）為圓筒體，該圓筒體的前部段外壁設置有環繞外壁的第一安裝環（4-1），后部段外壁設置有環繞外壁的第二安裝環（4-2），中后部段外壁設置有與控速轉閥中的安裝環（20）和齒環（21）組合的環形導軌（4-3），在環形導軌（4-3）之后，沿圓筒體周向設置有與控速轉閥中活動翼型扇葉（11）數量相同且均勻分布的凸臺，各凸臺的中心部位設置有供活動翼型扇葉（11）的軸環（11-3）、第二軸頸（11-2）和軸頭 （11-1）穿過的通孔（4-4）；

所述內骨架（13）由半圓形槽式支座（13-1）、前端法蘭（13-2）、后端法蘭（13-4）及用于將前端法蘭（13-2）和后端法蘭（13-4）組合成一體的支撐梁 （13-3）構成；前端法蘭（13-2）的外徑小于外骨架（4）的內徑，前端法蘭（13-2）的內孔為前小后大的階梯孔；后端法蘭（13-4）的外徑大于外骨架（4）的外徑，后端法蘭（13-4）的內孔為前大后小的階梯孔，該階梯孔前部的大孔孔徑與外骨架（4）的外徑匹配，后部的小孔孔壁上設置有安裝里程輪組件（9）的缺口（13-5）；支撐梁（13-3）的數量至少為三根，各支撐梁（13-3）的一端環繞前端法蘭（13-2）的外壁等角度分布并分別與前端法蘭（13-2）的外壁固連，各支撐梁（13-3）的另一端環繞后端法蘭（13-4）的小孔內壁等角度分布并分別與后端法蘭（13-4）的小孔內壁固連；半圓形槽式支座（13-1）的數量與控速轉閥中活動翼型扇葉（11）的數量相同，各半圓形槽式支座（13-1）安裝在前端法蘭（13-2）的前環面同一圓周上且相鄰半圓形槽式支座（13-1）之間的夾角相等；

所述密封倉由前倉體（16）、前蓋板（15）、后倉體（17）和后蓋板（19）組成；前倉體（16）為圓筒體，該圓筒體的外徑小于內骨架（13）中前端法蘭（13-2）的外徑、內徑大于或等于內骨架（13）中前端法蘭（13-2）階梯孔的小孔孔徑，該圓筒體的后端沿圓筒體周向設置有與控速轉閥中活動翼型扇葉（11）數量相同的U形槽（16-1），U形槽（16-1）的寬度與內骨架（13）中半圓形槽式支座（13-1）的槽徑相同，相鄰U形槽（16-1）之間的夾角相等；后倉體（17） 為圓筒體，該圓簡體的外徑與內骨架（13）中前端法蘭（13-2）階梯孔的大孔孔徑匹配，該圓簡體的前端設置有安裝用的連接盤；

所述前皮碗組件套裝在外骨架（4）的前部段外壁上并與所述第一安裝環（4-1）接觸，所述防撞支架（1）的一端與外骨架（4）的前端組合，通過螺紋連接件將防撞支架（1）和前皮碗組件固定在外骨架（4）的前部；所述后皮碗組件套裝在外骨架（4）的后部段外壁上并與所述第二安裝環（4-2）接觸，所述內骨架（13）的前端法蘭（13-2）位于外骨架 （4）的內孔中，內骨架（13）的后端法蘭 （13-4）通過其階梯孔前部的大孔與外骨架（4）的后端組合，通過螺紋連接件將內骨架（13）的后端法蘭（13-4）和后皮碗組件固定在外骨架（4）后部；

所述密封倉前倉體（16）的后端安裝在內骨架（13）前端法蘭（13-2）的前環面上，前倉體（16）后端設置的各U形槽（16-1） 與位于前端法蘭（13-2）前環面上的各半圓形槽式支座（13-1）分別組合成安裝各活動翼型扇葉（11）第一軸頸（11-5）的孔；所述密封倉后倉體（17）的前端插裝在內骨架（13）前端法蘭（13-2）階梯孔的大孔內，通過螺紋連接件與內骨架（13）前端法蘭（13-2）固連；所述前蓋板（15）安裝在前倉體（16）的前端將前倉體（16）封閉，所述后蓋板（19）安裝在后倉體（17）的后端將后倉體（17）封閉；

所述控速轉閥中周向控制機構的安裝環（20）安裝在外骨架（4）所設環形導軌（4-3）的前環面，周向控制機構的齒環（21）安裝在外骨架（4）所設環形導軌（4-3）的后環面，安裝環（20） 與齒環（21）通過螺紋連接件連接后形成整體式結構并可沿所述環形導軌（4-3）轉動；周向控制機構的各套換向輪組件（5）分別通過該換向輪組件（5）中的第一支架（22）與所述安裝環（20）固連，并在安裝環（20）周向均勻布置；控速轉閥中各活動翼型扇葉（11）的第一軸頸（11-5）分別安裝在前倉體（16）后端所設置U形槽（16-1）與位于前端法蘭 （13-2）前環面上的半圓形槽式支座（13-1）組合成的孔中，各活動翼型扇葉（11）的軸環（11-3）、第二軸頸（11-2）和軸頭（11-1）分別插入外骨架（4）環形導軌（4-3）之后的各通孔（4-4），所述軸頭（11-1）伸出外骨架（4），各活動翼型扇葉（11）的翼型葉片（11-4）位于外骨架（4）內壁與密封倉前倉體（16）外壁圍成的環形流道；周向控制機構的各扇形齒輪（6）分別安裝在各活動翼型扇葉（11）的軸頭（11-1）上并與所述齒環（21）組合；

所述里程輪組件（9）的數量至少為兩組，分別安裝在內骨架（13）后端法蘭（13-4）所設缺口（13-5）處并與內骨架（13）后端法蘭（13-4）連接；

所述控制系統（18）安放在密封倉內，控制系統（18）的輸入端與里程輪組件（9）連接，輸出端與換向輪組件（5）中的電機（28）連接；

當里程輪組件（9）中的編碼器（9-2）檢測到清管器的運行速度低于設定速度下限時，控制系統（18）發出指令使控速轉閥中周向控制機構的換向輪組件（5）中的電機（28）作順時針轉動，帶動換向輪組件整體轉向，在被清潔管道內做順時針螺旋曲線運動，從而帶動周向控制機構的安裝環和齒環相對清管器做順時針圓周轉動，在齒環的帶動下，周向控制機構的各扇形齒輪帶著與其連接的活動翼型扇葉轉動，將控速轉閥的環形流道逐漸關閉，導致環形流道的泄流量逐漸減小，使清管器加速；當里程輪組件（9）中的編碼器（9-2）檢測到清管器的運行速度高于設定速度上限時，控制系統（18）發出指令使控速轉閥中周向控制機構的換向輪組件（5）中的電機（28）作逆時針轉動，帶動換向輪組件整體轉向，在被清潔管道內做逆時針螺旋曲線運動，從而帶動周向控制機構的安裝環和齒環相對清管器做逆時針圓周轉動，在齒環的帶動下，周向控制機構的各扇形齒輪帶著與其連接的活動翼型扇葉轉動，將控速轉閥的環形流道逐漸打開，導致環形流道的泄流量逐漸增大，使清管器減速；當里程輪組件（9）中的編碼器（9-2）檢測到清管器的運行速度介于設定速度的上限與下限之間時，控速轉閥中周向控制機構的換向輪組件（5）中的電機（28）處于非工作狀態，控速轉閥中各活動翼型扇葉的開度不變，此時換向輪組件中的摩擦輪保持與被清潔管道平行的方向，靠摩擦輪的側向摩擦力保持控速轉閥中各活動翼型扇葉的開度。